特許 7403234 基板処理装置、及び基板処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-14

(45)【発行日】2023-12-22

(54)【発明の名称】基板処理装置、及び基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20231215BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20231215BHJP

   H01L 21/302 20060101ALI20231215BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20231215BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

H01L21/302 101G

H01L21/302 201A

H01L21/304 648Z

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2019084002

(22)【出願日】2019-04-25

(65)【公開番号】P2020181886

(43)【公開日】2020-11-05

【審査請求日】2022-01-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山口 博史

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 義明

(72)【発明者】

【氏名】西森 優一

(72)【発明者】

【氏名】田中 厚士

【審査官】湯川 洋介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－０２１９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１８７７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１５８０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０８４８９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／３０２

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも一つの基板加熱領域及び少なくとも一つの基板冷却領域を含むチャンバを有するチャンバと、
前記少なくとも一つの基板加熱領域において第１の基板を加熱するように構成された加熱機構と、
第１の基板を加熱している間に、前記少なくとも一つの基板冷却領域において第２の基板を冷却するように構成された冷却機構と、
前記チャンバ内に設けられ、前記少なくとも一つの基板加熱領域と前記少なくとも一つの基板冷却領域とを分離するように構成され、且つ前記第１の基板及び前記第２の基板が通過可能な隙間が形成されるように配置された隔壁及び他の隔壁と、
を有する、基板処理装置。

【請求項2】

前記少なくとも一つの基板冷却領域内に設けられ、基板の冷却時に基板を密閉するように構成される密閉部をさらに有する、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記少なくとも一つの基板加熱領域と前記少なくとも一つの基板冷却領域との間で基板を搬送するように構成された搬送機構をさらに有し、
前記密閉部は、第１の可動部材と第２の可動部材を含み、前記第１の可動部材及び前記第２の可動部材は、前記冷却機構による基板の冷却時に互いに接近して基板を密閉するように構成され、前記搬送機構による基板の搬送時に互いに離間して密閉を解除するように構成される、請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記搬送機構は、複数の基板を保持するように構成された保持部と、前記保持部を回転させるように構成された回転機構とを含む、請求項３に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記第１の可動部材及び前記第２の可動部材は、前記保持部と対向する端面にシール部材を有し、前記冷却機構による基板の冷却時に互いに接近し且つ前記シール部材を前記保持部に接触させることで、基板を密閉するように構成される、請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記少なくとも一つの基板加熱領域は、少なくとも一つの基板昇温領域及び少なくとも一つの基板保温領域を含み、
前記加熱機構は、前記少なくとも一つの基板昇温領域において基板を昇華温度まで昇温するように構成された昇温機構と、前記少なくとも一つの基板保温領域において基板を前記昇華温度に維持するように構成された保温機構とを含む、請求項１～５のいずれか一つに記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記昇温機構は、特定の波長を有する光を放射する放射源を含み、請求項６に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記保温機構は、抵抗加熱要素、特定の波長を有する光を放射する放射源、及び加熱気体供給要素の少なくともいずれか一つを含む、請求項６又は７に記載の基板処理装置。

【請求項9】

前記昇温機構、前記保温機構、及び前記冷却機構を同時に動作させるように構成された制御部を有する、請求項６～８のいずれか一つに記載の基板処理装置。

【請求項10】

前記チャンバは、外部と基板の受け渡しを行う基板搬送口を有し、前記基板搬送口は、前記少なくとも一つの基板冷却領域内に設けられる、請求項１～９のいずれか一つに記載の基板処理装置。

【請求項11】

少なくとも一つの基板加熱領域及び少なくとも一つの基板冷却領域を含むチャンバを有するチャンバにおいて基板を処理する基板処理方法であって、前記チャンバは、前記少なくとも一つの基板加熱領域と前記少なくとも一つの基板冷却領域とを分離するように構成され、且つ第１の基板及び第２の基板が通過可能な隙間が形成されるように配置された隔壁及び他の隔壁を有し、当該基板処理方法は、
前記少なくとも一つの基板加熱領域及び前記少なくとも一つの基板冷却領域を第１の圧力に調節する工程と、
前記少なくとも一つの基板冷却領域の圧力が前記少なくとも一つの基板加熱領域の圧力よりも高くなるように、前記少なくとも一つの基板加熱領域又は前記少なくとも一つの基板冷却領域を前記第１の圧力から第２の圧力に調節する工程と、
前記第１の基板を前記少なくとも一つの基板加熱領域に搬送する工程と、
前記第２の基板を前記少なくとも一つの基板冷却領域に搬送する工程と、
前記少なくとも一つの基板加熱領域において前記第１の基板を加熱する工程と、
第１の基板を加熱している間に、前記少なくとも一つの基板冷却領域において前記第２の基板を冷却する工程と、
を有する、基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板処理装置、及び基板処理方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１では、基板を加熱する加熱処理チャンバとは別個に、冷却処理チャンバを設け、冷却処理チャンバにおいて加熱処理済みの基板を冷却する技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１６８７３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、１つのチャンバ内で基板に対して加熱処理及び冷却処理を実行することができる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様による基板処理装置は、少なくとも一つの基板加熱領域及び少なくとも一つの基板冷却領域を含むチャンバを有するチャンバと、前記少なくとも一つの基板加熱領域において第１の基板を加熱するように構成された加熱機構と、第１の基板を加熱している間に、前記少なくとも一つの基板冷却領域において第２の基板を冷却するように構成された冷却機構と、前記チャンバ内に設けられ、前記少なくとも一つの基板加熱領域と前記少なくとも一つの基板冷却領域とを熱的及び圧力的に分離するように構成された隔壁と、を有する。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、１つのチャンバ内で基板に対して加熱処理及び冷却処理を実行することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、一実施形態に係る基板処理装置を含む基板処理システムの概略構成図である。

【図2】図２は、一実施形態に係る基板処理装置の一例を示す斜視図である。

【図3】図３は、上方から見た場合の基板処理装置の一例を示す平面図である。

【図4】図４は、チャンバに含まれる第１領域の第１分割領域の一例を示す模式断面図である。

【図5】図５は、チャンバに含まれる第２領域の一例を示す模式断面図である。

【図6】図６は、チャンバに含まれる第２領域の一例を示す模式断面図である。

【図7】図７は、リフタピンにより回転台からウエハが持ち上げられた状態の一例を示す図である。

【図8】図８は、一実施形態に係る基板処理装置の処理動作の一例について説明するための図である。

【図9】図９は、一実施形態に係る基板処理装置の処理動作の一例について説明するための図である。

【図10】図１０は、一実施形態に係る基板処理装置の処理動作の一例について説明するための図である。

【図11】図１１は、一実施形態に係る基板処理装置の処理動作の一例について説明するための図である。

【図12】図１２は、一実施形態に係る基板処理装置の処理動作の一例について説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。

【0009】

しかしながら、加熱処理チャンバと冷却処理チャンバとが別個に設けられる場合、加熱処理チャンバと冷却処理チャンバとの間での基板の搬送に時間がかかるため、基板処理システムのスループットが低下する虞がある。このため、基板処理システムでは、１つのチャンバ内で基板に対して加熱処理及び冷却処理を実行することが期待されている。

【0010】

（実施形態に係る基板処理装置を含む基板処理システムの構成例）
基板処理システムは、基板を真空処理する真空処理チャンバと、基板を加熱及び冷却する基板処理装置とを有し、真空処理チャンバと基板処理装置との間で基板を搬送することで、基板に対して真空処理、加熱処理及び冷却処理を含む処理サイクルを繰り返し行う。一実施形態に係る基板処理装置は、基板加熱領域及び基板冷却領域を含むチャンバを有し、基板加熱領域において基板を加熱し、基板加熱領域において基板が加熱されている間に基板冷却領域において他の基板を冷却する。一実施形態においては、基板加熱領域と基板冷却領域とは隔壁により熱的及び圧力的に分離される。

【0011】

ここで、真空処理とは、例えば、ＣＯＲ処理等のエッチング処理や、成膜処理を指す。以下では、真空処理の例としてＣＯＲ処理を用いて実施形態を説明する。なお、以下の説明において「真空」とは大気圧よりも低い圧力の気体で満たされた状態を指す。すなわち、以下の説明において「真空」は、減圧状態又は負圧状態を含む。また、以下の説明において「常圧」は大気圧に略等しい圧力を指す。

【0012】

図１は、一実施形態に係る基板処理装置３０を含む基板処理システム１の概略構成図である。

【0013】

基板処理システム１は、複数のＣＯＲチャンバ１１（１１Ａ～１１Ｆ）と、真空搬送チャンバ２０と、複数の基板処理装置３０（３０ａ，３０ｂ）と、ロードロックチャンバ４０と、常圧搬送チャンバ５０と、を有する。また、基板処理システム１は、複数のロードポート６０（６０ａ～６０ｅ）と、制御装置７０と、を有する。

【0014】

なお、図１の例においては、６つのＣＯＲチャンバ１１Ａ～１１Ｆと、２つの基板処理装置３０ａ，３０ｂと、５つのロードポート６０ａ～６０ｅと、を示す。ただし、基板処理システム１が有するＣＯＲチャンバ１１、基板処理装置３０、ロードポート６０の数は図示するものに限定されない。以下、特に区別する必要がない場合は、６つのＣＯＲチャンバ１１Ａ～１１ＦはまとめてＣＯＲチャンバ１１と呼ぶ。同様に、２つの基板処理装置３０ａ，３０ｂはまとめて基板処理装置３０と呼ぶ。同様に５つのロードポート６０ａ～６０ｅはまとめてロードポート６０と呼ぶ。

【0015】

ＣＯＲチャンバ１１は、減圧雰囲気において処理対象である半導体基板（以下「ウエハ」と呼ぶ）Ｗに対してＣＯＲ処理を実行する。ＣＯＲチャンバ１１は、２枚のウエハＷを水平方向に並べて載置する載置台１３ａ、１３ｂを有する。ＣＯＲチャンバ１１は、載置台１３ａ、１３ｂに載置された２枚のウエハＷに対して同時にＣＯＲ処理を実行する。

【0016】

ＣＯＲチャンバ１１は、各々、開閉可能なゲートバルブＧＶを介して真空搬送チャンバ２０に接続する。ゲートバルブＧＶは、ＣＯＲチャンバ１１内でウエハＷのＣＯＲ処理が実行されている間、閉じた状態となる。ゲートバルブＧＶは、ＣＯＲチャンバ１１からウエハＷを搬出する際、及び、ＣＯＲチャンバ１１にウエハＷを搬入する際に、開く。ＣＯＲチャンバ１１には、処理ガスを供給するための気体供給部及びガスを排出するための排気部が設けられる。

【0017】

真空搬送チャンバ２０は、内部が減圧雰囲気に維持可能である。ウエハＷは、真空搬送チャンバ２０を介して各ＣＯＲチャンバ１１及び各基板処理装置３０に搬送される。図１の例では、真空搬送チャンバ２０は、上面視で略６角形であり、対向する２辺に沿ってＣＯＲチャンバ１１が配置される。ＣＯＲチャンバ１１内でＣＯＲ処理が施されたウエハＷは、真空搬送チャンバ２０を介して基板処理装置３０に搬送される。基板処理装置３０内で加熱処理及び冷却処理が施されたウエハＷは、真空搬送チャンバ２０を介して次のＣＯＲ処理が実行されるＣＯＲチャンバ１１に搬送される。全ての処理が終了したウエハＷは、真空搬送チャンバ２０を介してロードロックチャンバ４０に搬送される。真空搬送チャンバ２０は、図示しない気体供給部及び真空引きが可能な排気部を有する。

【0018】

また、真空搬送チャンバ２０には、ウエハＷを搬送するためのＶＴＭ（Vacuum Transfer Module）アーム２５が配置される。ＶＴＭアーム２５は、ＣＯＲチャンバ１１Ａ～１１Ｆ、基板処理装置３０ａ～３０ｂ及びロードロックチャンバ４０の間でウエハＷを搬送する。

【0019】

図１に示すＶＴＭアーム２５は、第１アーム２５ａ及び第２アーム２５ｂを有する。第１アーム２５ａ及び第２アーム２５ｂは、基台２５ｃ上に取り付けられている。基台２５ｃは、案内レール２６ａ、２６ｂ上を真空搬送チャンバ２０の長手方向にスライド可能である。例えば、案内レール２６ａ、２６ｂに螺合されるスクリューのモータ駆動により、基台２５ｃは真空搬送チャンバ２０内を移動する。第１アーム２５ａ及び第２アーム２５ｂは、基台２５ｃ上に旋回可能に固定される。また、第１アーム２５ａ及び第２アーム２５ｂの各々の先端には、略Ｕ字形状の第１ピック２７ａと第２ピック２７ｂとが回動可能に接続される。なお、第１ピック２７ａ及び第２ピック２７ｂは、それぞれ上下方向に重なるように配置された保持部を有していてもよい。

【0020】

なお、ＶＴＭアーム２５は、第１アーム２５ａ及び第２アーム２５ｂを伸縮させるためのモータ（図示せず）を有する。

【0021】

基板処理装置３０は、減圧雰囲気において少なくとも２つのウエハＷに対して加熱処理及び冷却処理を同時に実行する。基板処理装置３０は、基板加熱領域及び基板冷却領域を含むチャンバを有する。複数のＣＯＲチャンバ１１でＣＯＲ処理が施された複数のウエハＷは、真空搬送チャンバ２０を介して基板処理装置３０のチャンバへ順次搬送される。基板処理装置３０は、基板加熱領域において複数のウエハＷの少なくとも一つである第１のウエハを加熱し、第１のウエハが加熱されている間に、基板冷却領域において複数のウエハＷの少なくとも他の一つである第２のウエハを冷却する。基板処理装置３０において、基板加熱領域と基板冷却領域とは、隔壁により熱的及び圧力的に分離されている。これにより、基板加熱領域と基板冷却領域との間の熱伝導を抑制するとともに、基板加熱領域内の圧力と基板冷却領域内の圧力とを独立して制御することが可能となる。基板処理装置３０は各々、ゲートバルブＧＶを介して真空搬送チャンバ２０に接続される。基板処理装置３０の詳細は、後述する。

【0022】

ロードロックチャンバ４０は、複数のウエハＷを保持可能なストッカを有する。ロードロックチャンバ４０は、図示しない排気機構（例えば、真空ポンプ及びリーク弁）を有し、ロードロックチャンバ４０内を大気雰囲気と減圧雰囲気とに切り替え可能に構成されている。ロードロックチャンバ４０は、ＣＯＲチャンバ１１及び基板処理装置３０が配置されていない真空搬送チャンバ２０の一辺に配置される。ロードロックチャンバ４０と真空搬送チャンバ２０とは、ゲートバルブＧＶを介して内部が連通可能に構成されている。

【0023】

ＶＴＭアーム２５は、ロードロックチャンバ４０のストッカからウエハＷを取り出し、ＣＯＲチャンバ１１の載置台へ搬送する。また、ＶＴＭアーム２５は、全ての処理が終了したウエハＷを基板処理装置３０から取り出し、ロードロックチャンバ４０のストッカまで搬送する。

【0024】

ロードロックチャンバ４０は、真空搬送チャンバ２０に接続される側と反対側において、常圧搬送チャンバ５０に接続される。ロードロックチャンバ４０と常圧搬送チャンバ５０との間は、ゲートバルブＧＶを介してそれぞれの内部が連通可能に構成されている。

【0025】

常圧搬送チャンバ５０は、常圧雰囲気に維持される。図１の例では、常圧搬送チャンバ５０は、上面視で、上辺が下辺よりも短い略台形形状である。常圧搬送チャンバ５０の上辺にロードロックチャンバ４０が配置されており、常圧搬送チャンバ５０の下辺に複数のロードポート６０が並設されている。常圧搬送チャンバ５０内には、ロードロックチャンバ４０とロードポート６０との間で搬送物を搬送するためのＬＭ（Loader Module）アーム５５が配置される。ＬＭアーム５５は、アーム５５ａを有する。アーム５５ａは、基台５５ｃ上に回転可能に固定されている。基台５５ｃは、常圧搬送チャンバ５０のロードポート６０側の壁面に沿って移動可能に取り付けられている。アーム５５ａの先端には、略Ｕ字形状の第１ピック５７ａ及び第２ピック５７ｂが回動可能に接続される。

【0026】

ロードポート６０は、複数のウエハＷを収容するためのＦＯＵＰ（Front Opening Unify Pod）を載置可能に形成される。ＦＯＵＰとは、複数のウエハＷを収容可能な容器である。

【0027】

上記のＣＯＲチャンバ１１、真空搬送チャンバ２０、ＶＴＭアーム２５、基板処理装置３０、ロードロックチャンバ４０、常圧搬送チャンバ５０、ＬＭアーム５５及びロードポート６０は各々、制御装置７０と接続され、制御装置７０に制御される。

【0028】

制御装置７０は、基板処理システム１の各部を制御する情報処理装置である。制御装置７０は、記憶部及び処理部などを有する。記憶部は、例えば、ハードディスク、光ディスク、半導体メモリ素子等の任意の記憶装置である。処理部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などのプロセッサである。処理部は、記憶部に格納されたプログラムやレシピを読み出して実行することにより、基板処理システム１の各部を制御する。

【0029】

（基板処理装置３０の構成例）
図２は、一実施形態に係る基板処理装置３０の一例を示す斜視図である。図３は、上方から見た場合の基板処理装置３０の一例を示す平面図である。なお、図２及び図３では、説明の便宜上、基板処理装置３０の上部部材３１ｂ（図１参照）が省略されている。図２及び図３に示す基板処理装置３０は、主として、チャンバ３１、搬送機構３２、隔壁Ｐ及び制御部８１を有する。

【0030】

チャンバ３１は、下部部材３１ａ及び上部部材３１ｂ（図１参照）を有する。下部部材３１ａは、上方が開口した略円筒形状を有し、処理室Ｃを形成する側壁及び底壁を含む凹部を形成する。上部部材３１ｂは、略円板形状を有する蓋体であり、下部部材３１ａの上部の開口を閉塞することで処理室Ｃを形成する。下部部材３１ａと上部部材３１ｂとの間の外周部には、処理室Ｃを密閉するための封止部材、例えばＯリング等が設けられる。また、チャンバ３１は、下部部材３１ａの側壁に、ＶＴＭアーム２５とウエハＷの受け渡しを行うための基板搬送口３１ｃを有する。基板搬送口３１ｃには、ゲートバルブＧＶ（図１参照）が設けられる。ウエハＷの搬出入が行われる際には、ゲートバルブＧＶが開かれる。そして、ＶＴＭアーム２５によって基板搬送口３１ｃを介してウエハＷの搬出入が行われる。

【0031】

処理室Ｃは、例えば図３に示すように、軸線Ｘを中心とする円周上に配列された第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を含む。第１領域Ｒ１は、基板加熱領域の一例であり、第２領域Ｒ２は、基板冷却領域の一例である。第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２の各々には、例えばＮ２ガス等の昇圧用ガスを供給するためのガス供給管（不図示）が設けられている。第１領域Ｒ１は、第１分割領域Ｒ１ａ、第２分割領域Ｒ１ｂ及び第３分割領域Ｒ１ｃに区分される。第１分割領域Ｒ１ａ、第２分割領域Ｒ１ｂ及び第３分割領域Ｒ１ｃは、熱的及び圧力的に連通している。

【0032】

なお、図２及び図３の例においては、１つの第１領域Ｒ１と、１つの第２領域Ｒ２とを示す。ただし、処理室Ｃに含まれる第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２の数は図示するものに限定されない。また、第１領域Ｒ１に含まれる分割領域（第１分割領域Ｒ１ａ、第２分割領域Ｒ１ｂ、第３分割領域Ｒ１ｃ）の数も図示するものに限定されない。

【0033】

第１領域Ｒ１には、ウエハＷを加熱するための加熱機構が配置される。例えば、図３に示す昇温機構３３及び保温機構３４，３５は、加熱機構の一例である。昇温機構３３は、第１分割領域Ｒ１ａにおいてウエハＷを昇華温度まで昇温する。昇華温度とは、例えば、ＣＯＲ処理により生成された反応生成物が気化する温度である。昇温機構３３は、例えば、上部部材３１ｂ（図１参照）のうち第１分割領域Ｒ１ａに対応する部分に配置され、後述する回転台３２ａの回転が停止された状態で、上部部材３１ｂ側からウエハＷを昇華温度まで昇温する。図３では、上部部材３１ｂが省略されているため、昇温機構３３の配置位置が破線で示されている。また、第１分割領域Ｒ１ａには、ウエハＷの位置合わせを行うための位置合わせ機構３６が配置される。第１分割領域Ｒ１ａは、基板昇温領域の一例である。第１領域Ｒ１の第１分割領域Ｒ１ａの詳細は、後述する。

【0034】

保温機構３４、３５は、それぞれ、第２分割領域Ｒ１ｂ及び第３分割領域Ｒ１ｃにおいてウエハＷを昇華温度に維持する。保温機構３４、３５の各々は、例えば、図示しない駆動機構により昇降可能に構成され、内部にヒータを有する台である。保温機構３４、３５の各々は、後述する回転台３２ａの下方に配置され、回転台３２ａの回転が停止された場合に、回転台３２ａの下方から上昇して、回転台３２ａの孔においてウエハＷに接触する。そして、保温機構３４、３５の各々は、内部のヒータによりウエハＷを加熱する。これにより、保温機構３４、３５の各々は、ウエハＷを昇華温度に維持する。第２分割領域Ｒ１ｂ及び第３分割領域Ｒ１ｃは、基板保温領域の一例である。保温機構３４、３５の各々の内部に配置されるヒータは、抵抗加熱要素の一例である。なお、保温機構３４、３５は、抵抗加熱要素、特定の波長を有する光を放射する放射源（例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）ヒータ）、及び加熱気体供給要素（例えばＮ２ガス供給管）の少なくともいずれか一つを含むように構成されてもよい。

【0035】

第２領域Ｒ２には、ウエハＷを冷却するための冷却機構が配置される。例えば、図３に示す冷却板３７は、冷却機構の一例である。冷却板３７は、第２領域Ｒ２において昇降可能に設けられ、内部に冷媒流路を有する。冷却板３７は、後述する回転台３２ａの下方に配置され、回転台３２ａの回転が停止された場合に、回転台３２ａの下方から上昇して、回転台３２ａの孔においてウエハＷに接触する。そして、冷却板３７は、冷媒流路を流れる冷媒によりウエハＷを冷却する。また、第２領域Ｒ２には、ウエハＷの冷却時にウエハＷを密閉するための密閉部３８が配置される。第２領域Ｒ２の詳細は、後述する。

【0036】

基板処理装置３０は、例えば図２及び図３に示すように、チャンバ３１の内部に形成される処理室Ｃに、搬送機構３２を有する。搬送機構３２は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間でウエハＷを搬送する。搬送機構３２は、回転台３２ａ及び回転機構３２ｂを有する。

【0037】

回転台３２ａは、軸線Ｘを中心軸とする略円盤状の部材であり、周方向に所定の間隔で配置された複数の孔（図３の例では４つの孔）を有する。回転台３２ａの複数の孔の各々には、ウエハＷを保持するための爪３２ａ－１が形成されている。回転台３２ａは、基板搬送口３１ｃから順次搬送される複数のウエハＷを複数の孔において爪３２ａ－１によりそれぞれ保持する。回転台３２ａは、例えば、複数の孔の各々において、ＣＯＲチャンバ１１が同時にＣＯＲ処理を実行するウエハＷの数に応じた数のウエハＷを保持可能に形成される。例えば、１つのＣＯＲチャンバ１１において同時にＣＯＲ処理が施されるウエハＷの数が２枚であれば、回転台３２ａは、複数の孔の各々において、２枚のウエハＷを保持可能であればよい。回転台３２ａは、保持部の一例である。

【0038】

回転機構３２ｂは、軸線Ｘを中心に回転台３２ａを回転させる。回転台３２ａに保持されたウエハＷは、回転台３２ａの回転に伴って、軸線Ｘの周囲を移動し、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を順に通過可能である。本実施形態において、回転台３２ａは、上から見た場合に例えば時計周りの方向に回転する。また、回転機構３２ｂは、回転台３２ａに保持されたウエハが第１領域Ｒ１の第１分割領域Ｒ１ａ、第２分割領域Ｒ１ｂ、第３分割領域Ｒ１ｃ及び第２領域Ｒ２の各々に到達する度に、回転台３２ａの回転を一時的に停止する。

【0039】

基板処理装置３０は、例えば図２及び図３に示すように、チャンバ３１の内部に形成される処理室Ｃに、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とを熱的及び圧力的に分離する隔壁Ｐを有する。隔壁Ｐは、上面視で角部が軸線Ｘに位置する略Ｖ字形状を有し、下部部材３１ａの側壁に固定される。隔壁Ｐの位置は、回転台３２ａの回転時に回転台３２ａ及び回転台３２ａに保持されたウエハＷと干渉しない位置であればよい。また、処理室Ｃの底部には、隔壁Ｐが設けられた位置に対応して、他の隔壁（不図示）が設けられている。他の隔壁は、隔壁Ｐと同様に、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とを熱的及び圧力的に分離する機能を有する。他の隔壁は、隔壁Ｐと概ね同様の形状を有し、下部部材３１ａの側壁に固定される。他の隔壁の位置は、回転台３２ａの回転時に回転台３２ａ及び回転台３２ａに保持されたウエハＷと干渉しない位置であればよい。すなわち、他の隔壁は、他の隔壁と隔壁Ｐとの間に回転台３２ａ及び回転台３２ａに保持されたウエハＷが通過可能な隙間が形成されるように、配置される。

【0040】

制御部８１は、基板処理装置３０の各部を制御する情報処理装置である。制御部８１は、記憶部及び処理部などを有する。記憶部は、例えば、ハードディスク、光ディスク、半導体メモリ素子等の任意の記憶装置である。処理部は、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵなどのプロセッサである。制御部８１は、記憶部に格納された制御プログラムに従って処理部が動作することにより、基板処理装置３０の各部を制御する。なお、制御部８１と基板処理システム１の制御装置７０とが通信することで基板処理装置３０の各部が制御されるように構成してもよい。

【0041】

例えば、制御部８１は、後述するように、第１領域Ｒ１におけるウエハＷの加熱と、第２領域Ｒ２における他のウエハＷの冷却とを、加熱機構及び冷却機構に並行して実行させる。この場合、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２は、隔壁Ｐにより熱的に分離されているので、第１領域Ｒ１における加熱効率と第２領域Ｒ２における冷却効率とをそれぞれ向上させることが可能となる。また、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２は、隔壁Ｐにより圧力的にも分離されているので、第１領域Ｒ１における圧力と第２領域Ｒ２における圧力とを独立して制御することが可能となる。本例においては、冷却時の第２領域Ｒ２の圧力を加熱時の第１領域Ｒ１の圧力よりも高くすることで、第１領域Ｒ１で昇華したガスが第２領域Ｒ２に侵入することを防止することが可能となる。これにより、第１領域Ｒ１で昇華したガスが第２領域Ｒ２における基板に付着することを防止することができる。

【0042】

（第１領域Ｒ１の第１分割領域Ｒ１ａの一例）
次に、チャンバ３１に含まれる第１領域Ｒ１の第１分割領域Ｒ１ａの一例について説明する。図４は、チャンバ３１に含まれる第１領域Ｒ１の第１分割領域Ｒ１ａの一例を示す模式断面図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線における断面に相当する。図４に示すように、チャンバ３１の上部部材３１ｂのうち第１分割領域Ｒ１ａに対応する部分には、昇温機構３３が配置される。昇温機構３３は、回転台３２ａの回転が停止された状態で、上部部材３１ｂ側からウエハＷを昇華温度まで昇温する。昇温機構３３は、ＬＥＤヒータ３３ａと、ＬＥＤヒータ３３ａを上部部材３１ｂに固定する固定部材３３ｂとを有する。ＬＥＤヒータ３３ａは、特定の波長を有する光を放射する。特定の波長を有する光とは、例えば、赤外線である。ＬＥＤヒータ３３ａから放射された光は、上部部材３１ｂに設けられた透過窓部材３１ｄを透過して、第１分割領域Ｒ１ａにおいてウエハＷに照射される。これにより、ウエハＷが昇華温度まで昇温される。ＬＥＤヒータ３３ａは、放射源の一例である。

【0043】

また、第１分割領域Ｒ１ａには、ウエハＷの位置合わせを行うための位置合わせ機構３６が配置される。位置合わせ機構３６は、ウエハＷを載置する回転載置台３６ａと、ウエハＷの外周縁部を光学的に検出可能な検出ユニット３６ｂとを有する。回転載置台３６ａは、図示しない駆動機構により昇降可能に且つ鉛直軸周りに回転可能に動作する。回転載置台３６ａは、回転台３２ａの下方に配置され、回転台３２ａの回転が停止された場合に、回転台３２ａの下方から上昇して回転台３２ａの孔を通過し、ウエハＷを持ち上げる。図４では、回転載置台３６ａを上昇させた状態が示されている。回転載置台３６ａを上昇させた状態では、ウエハＷは、回転載置台３６ａにより持ち上げられた状態となり、回転載置台３６ａの回転に伴って回転可能な状態となる。検出ユニット３６ｂは、回転台３２ａに保持されたウエハＷを挟む位置に設けられた発光部３６ｂ－１及び受光部３６ｂ－２を有する。発光部３６ｂ－１から放出された光が受光部３６ｂ－２に入射することで、受光部３６ｂ－２において入射した光の強度が検出され、その検出結果が制御部８１へ出力される。制御部８１は、受光部３６ｂ－２により検出された光の強度に基づき、ウエハＷの外周縁部のオリエンテーションフラットやノッチを検出する。そして、制御部８１は、検出されたオリエンテーションフラットやノッチが所定の方向を向くように回転載置台３６ａを制御して、ウエハＷの位置合わせを行う。なお、ウエハＷの位置合わせは、第１分割領域Ｒ１ａにおけるウエハＷの昇温と並行して実行されてもよい。これにより、ウエハＷの面内温度均一性を向上することができる。

【0044】

（第２領域Ｒ２の一例）
次に、チャンバ３１に含まれる第２領域Ｒ２の一例について説明する。図５及び図６は、チャンバ３１に含まれる第２領域Ｒ２の一例を示す模式断面図である。図５は、図３のＶ－Ｖ線における断面に相当する。図５及び図６に示すように、チャンバ３１の第２領域Ｒ２には、ウエハＷを冷却するための冷却板３７と、ウエハＷの冷却時にウエハＷを密閉するための密閉部３８とが配置される。

【0045】

冷却板３７は、内部に冷媒流路を有する。冷却板３７の冷媒流路は、チャンバ３１の外部に設けられたチラーユニット、あるいは一般冷却水設備に配管を介して接続され、冷媒が供給されて循環される。冷却板３７は、密閉部３８（後述の下側可動部材３８ｂ）に固定され、下側可動部材３８ｂの昇降に伴って、第２領域Ｒ２において昇降する。冷却板３７は、回転台３２ａの孔を通過可能なサイズを有し、冷却板３７の外縁には、回転台３２ａの孔に形成された爪３２ａ－１との干渉を回避するための切欠きが形成されている。冷却板３７は、回転台３２ａの下方に配置され、回転台３２ａの回転が停止された場合に、回転台３２ａの下方から上昇して、回転台３２ａの孔においてウエハＷに接触する。図５では、冷却板３７を下降させた状態が示され、図６では、冷却板３７を上昇させた状態が示されている。図６に示すように、冷却板３７を上昇させた状態では、ウエハＷは、冷却板３７上に載置された状態となる。そして、冷却板３７は、冷媒流路を流れる冷媒によりウエハＷを冷却する。

【0046】

密閉部３８は、上側可動部材３８ａと下側可動部材３８ｂとを有する。上側可動部材３８ａ及び下側可動部材３８ｂは、それぞれ有底筒状に形成され、回転台３２ａに保持されたウエハＷを挟む位置に配置される。上側可動部材３８ａ及び下側可動部材３８ｂは、図示しない駆動機構により上下方向に移動可能に構成されている。下側可動部材３８ｂには、冷却板３７が固定されている。上側可動部材３８ａ及び下側可動部材３８ｂは、冷却板３７によるウエハＷの冷却時に（つまり、回転台３２ａの回転の停止時）互いに接近してウエハＷを密閉する。一方、上側可動部材３８ａ及び下側可動部材３８ｂは、搬送機構３２によるウエハＷの搬送時（つまり、回転台３２ａの回転時）に互いに離間して密閉を解除する。図５では、上側可動部材３８ａ及び下側可動部材３８ｂが互いに離間した状態が示され、図６では、上側可動部材３８ａ及び下側可動部材３８ｂが互いに接近した状態が示されている。

【0047】

上側可動部材３８ａ及び下側可動部材３８ｂは、回転台３２ａと対向する端面に、シール部材３８ａ－１、３８ｂ－１を有する。上側可動部材３８ａ及び下側可動部材３８ｂは、冷却板３７によるウエハＷの冷却時に互いに接近し且つシール部材３８ａ－１、３８ｂ－１を回転台３２ａに接触させることで、ウエハＷを密閉する。上側可動部材３８ａは、第１の可動部材の一例であり、下側可動部材３８ｂは、第２の可動部材の一例である。

【0048】

また、本例では、上側可動部材３８ａと下側可動部材３８ｂとの間に形成されてウエハＷを収容する密閉空間に昇圧用ガスを供給して、冷却板３７によるウエハＷの冷却時に該密閉空間を昇圧する。例えば、上側可動部材３８ａ又は下側可動部材３８ｂに、Ｎ２ガス等の昇圧用ガスを上側可動部材３８ａ及び下側可動部材３８ｂの間の密閉空間へ供給するためのガス供給管が設けられてもよい。そして、冷却板３７は、上側可動部材３８ａと下側可動部材３８ｂとの間の密閉空間が昇圧用ガスにより昇圧された状態で、ウエハＷを冷却する。これにより、ウエハＷの冷却効率を向上させることができる。また、密閉部３８の内部の密閉空間が昇圧用ガスにより昇圧される場合、密閉部３８の内部の圧力＞密閉部３８の外部の圧力＞第１領域Ｒ１の圧力という関係が成立する。これにより、デポ物が密閉部３８の内部の密閉空間へ進入することを抑制することができ、密閉部３８の内部の密閉空間をクリーンな状態に保つことができる。

【0049】

また、第２領域Ｒ２には、基板搬送口３１ｃが配置される。さらに、第２領域Ｒには、リフタピン３９が冷却板３７の上面から昇降可能に設けられている。リフタピン３９は、例えば環状のベース部材３９ａに配置され、ベース部材３９ａに接続された駆動機構（不図示）により駆動される。リフタピン３９は、下側可動部材３８ｂを貫通して形成される孔部及び冷却板３７を貫通して形成される孔部にそれぞれ挿入され、ベース部材３９ａを介した駆動機構の駆動制御に応じて、冷却板３７の上面から昇降する。このように構成されたリフタピン３９は、回転台３２ａの回転が停止された場合に、ベース部材３９ａを介した駆動機構の駆動制御に応じて、図７に示すように冷却板３７の上面から上昇してウエハＷを回転台３２ａから持ち上げることができる。図７は、リフタピン３９により回転台３２ａからウエハＷが持ち上げられた状態の一例を示す図である。リフタピン３９により回転台３２ａから持ち上げられたウエハＷは、ＶＴＭアーム２５（図１参照）によって基板搬送口３１ｃから取り出される。

【0050】

（実施形態に係る基板処理装置３０の処理動作）
図８～図１２は、一実施形態に係る基板処理装置３０の処理動作の一例について説明するための図である。基板処理装置３０は、複数のＣＯＲチャンバ１１でＣＯＲ処理が施された複数のウエハＷがＶＴＭアーム２５によってチャンバ３１へ順次搬送される場合に、複数のウエハＷに対して加熱処理及び冷却処理を連続的に実行する。一実施形態においては、基板処理装置３０は、基板加熱領域において複数のウエハＷの少なくとも一つである第１のウエハを加熱し、第１のウエハが加熱されている間に、基板冷却領域において複数のウエハＷの少なくとも他の一つである第２のウエハを冷却する。以下の説明では、ＣＯＲ処理が施された２枚のウエハ＃１，＃２が第２のウエハに相当し、ＣＯＲ処理が施された２枚のウエハ＃３，＃４が第１のウエハに相当するものとする。

【0051】

例えば、基板処理装置３０はまず、図８に示すように、ＣＯＲ処理が施された２枚のウエハ＃１，＃２がＶＴＭアーム２５によってチャンバ３１内の第２領域Ｒ２へ搬入されると、リフタピン３９を動作させて、ウエハ＃１，＃２を回転台３２ａに保持させる。そして、基板処理装置３０は、回転機構３２ｂを動作させて、軸線Ｘを中心に回転台３２ａを回転させる。

【0052】

回転台３２ａに保持されたウエハ＃１，＃２は、回転台３２ａの回転に伴って、軸線Ｘの周囲を時計周りに移動し、図９に示すように、第１領域Ｒ１の第１分割領域Ｒ１ａに到達する。基板処理装置３０は、回転台３２ａに保持されたウエハ＃１，＃２が第１分割領域Ｒ１ａに到達すると、回転機構３２ｂを停止させて、回転台３２ａの回転を停止させる。そして、基板処理装置３０は、第１分割領域Ｒ１ａに配置された昇温機構３３を動作させて、第１分割領域Ｒ１ａにおいてウエハ＃１，＃２を昇華温度まで昇温させる。これにより、ＣＯＲ処理により生成された反応生成物がウエハ＃１，＃２において気化する。基板処理装置３０は、昇温機構３３の動作が開始されてから予め定められた時間が経過すると、回転機構３２ｂを動作させて、軸線Ｘを中心に回転台３２ａを回転させる。

【0053】

回転台３２ａに保持されたウエハ＃１，＃２は、回転台３２ａの回転に伴って、軸線Ｘの周囲を時計周りに移動し、図１０に示すように、第１領域Ｒ１の第２分割領域Ｒ１ｂに到達する。基板処理装置３０は、回転台３２ａに保持されたウエハ＃１，＃２が第２分割領域Ｒ１ｂに到達すると、回転機構３２ｂを停止させて、回転台３２ａの回転を停止させる。そして、基板処理装置３０は、第２分割領域Ｒ１ｂに配置された保温機構３４を動作させて、第２分割領域Ｒ１ｂにおいてウエハ＃１，＃２を昇華温度に維持する。これにより、ＣＯＲ処理により生成された反応生成物がウエハ＃１，＃２において継続的に気化する。一方、基板処理装置３０は、図１０に示すように、ＣＯＲ処理が施された２枚のウエハ＃３，＃４がＶＴＭアーム２５によってチャンバ３１内の第２領域Ｒ２へ搬入されると、リフタピン３９を動作させて、ウエハ＃３，＃４を回転台３２ａに保持させる。基板処理装置３０は、保温機構３４の動作が開始されてから予め定められた時間が経過すると、回転機構３２ｂを動作させて、軸線Ｘを中心に回転台３２ａを回転させる。

【0054】

回転台３２ａに保持されたウエハ＃１，＃２は、回転台３２ａの回転に伴って、軸線Ｘの周囲を時計周りに移動し、図１１に示すように、第１領域Ｒ１の第３分割領域Ｒ１ｃに到達する。一方、回転台３２ａに保持されたウエハ＃３，＃４は、回転台３２ａの回転に伴って、軸線Ｘの周囲を時計周りに移動し、図１１に示すように、第１領域Ｒ１の第１分割領域Ｒ１ａに到達する。基板処理装置３０は、回転台３２ａに保持されたウエハ＃１，＃２が第３分割領域Ｒ１ｃに到達し且つウエハ＃３，＃４が第１分割領域Ｒ１ａに到達すると、回転機構３２ｂを停止させて、回転台３２ａの回転を停止させる。そして、基板処理装置３０は、第３分割領域Ｒ１ｃに配置された保温機構３５を動作させて、第３分割領域Ｒ１ｃにおいてウエハ＃１，＃２を昇華温度に維持する。これにより、ＣＯＲ処理により生成された反応生成物がウエハ＃１，＃２において継続的に気化する。一方、基板処理装置３０は、第１分割領域Ｒ１ａに配置された昇温機構３３を動作させて、第１分割領域Ｒ１ａにおいてウエハ＃３，＃４を昇華温度まで昇温させる。これにより、ＣＯＲ処理により生成された反応生成物がウエハ＃３，＃４において気化する。基板処理装置３０は、昇温機構３３及び保温機構３５の動作が開始されてから予め定められた時間が経過すると、回転機構３２ｂを動作させて、軸線Ｘを中心に回転台３２ａを回転させる。

【0055】

回転台３２ａに保持されたウエハ＃１，＃２は、回転台３２ａの回転に伴って、軸線Ｘの周囲を時計周りに移動し、図１２に示すように、第２領域Ｒ２に到達する。一方、回転台３２ａに保持されたウエハ＃３，＃４は、回転台３２ａの回転に伴って、軸線Ｘの周囲を時計周りに移動し、図１２に示すように、第１領域Ｒ１の第２分割領域Ｒ１ｂに到達する。基板処理装置３０は、回転台３２ａに保持されたウエハ＃１，＃２が第２領域Ｒ２に到達し且つウエハ＃３，＃４が第２分割領域Ｒ１ｂに到達すると、回転機構３２ｂを停止させて、回転台３２ａの回転を停止させる。そして、基板処理装置３０は、第２分割領域Ｒ１ｂ（第１領域Ｒ１）におけるウエハ＃３，＃４の加熱機構による加熱と、第２領域Ｒ２におけるウエハ＃１，＃２の冷却機構による冷却とを並行して実行する。すなわち、基板処理装置３０は、第２分割領域Ｒ１ｂに配置された保温機構３４を動作させて、第２分割領域Ｒ１ｂにおいてウエハ＃３，＃４を昇華温度に維持する。これにより、ＣＯＲ処理により生成された反応生成物がウエハ＃３，＃４において継続的に気化する。一方、基板処理装置３０は、ウエハ＃３，＃４が保温機構３４により加熱されている間に、第２領域Ｒ２に配置された冷却板３７を動作させて、第２領域Ｒ２においてウエハ＃１，＃２を冷却する。これにより、ウエハ＃１，＃２が次のＣＯＲ処理に適した温度まで冷却される。こうして、ＣＯＲ処理が施された複数のウエハに対して加熱処理及び冷却処理が連続的に実行される。

【0056】

基板処理装置３０は、保温機構３４及び冷却板３７の動作が開始されてから予め定められた時間が経過すると、リフタピン３９を動作させて、リフタピン３９によりウエハ＃１，＃２を回転台３２ａから持ち上げる。リフタピン３９により回転台３２ａから持ち上げられたウエハ＃１，＃２は、ＶＴＭアーム２５によって基板搬送口３１ｃから取り出される。

【0057】

なお、図８～図１２の例では、基板冷却領域である第２領域Ｒ２に隣接しない第２分割領域Ｒ１ｂにおけるウエハ＃３，＃４の加熱と、第２領域Ｒ２におけるウエハ＃１，＃２の冷却とを並行して実行するものとした。ただし、基板処理装置３０のスループットを向上する観点から、第１分割領域Ｒ１ａにおけるウエハの加熱と第２分割領域Ｒ１ｂにおけるウエハの加熱と第３分割領域Ｒ１ｃにおけるウエハの加熱と第２領域Ｒ２におけるウエハの冷却とを並行して実行してもよい。すなわち、基板処理装置３０は、第１分割領域Ｒ１ａに配置された昇温機構３３、第２分割領域Ｒ１ｂに配置された保温機構３４、第３分割領域Ｒ１ｃに配置された保温機構３５、及び第２領域Ｒ２に配置された冷却板３７を同時に動作させてもよい。

【0058】

以下に、一実施形態に係る基板処理装置３０において基板を処理する方法の一例を示す。ステップＳ１において、基板加熱領域（つまり、第１領域Ｒ１）及び基板冷却領域（つまり、第２領域Ｒ２）を第１の圧力に調節（減圧）する。ステップＳ２において、基板冷却領域の圧力が基板加熱領域の圧力よりも高くなるように、基板加熱領域又は基板冷却領域を第１の圧力から第２の圧力に調節する。基板加熱領域の圧力を調節する場合には基板加熱領域を減圧し、基板冷却領域の圧力を調節する場合には基板冷却領域を昇圧する。ステップＳ３において、第１の基板を基板加熱領域に搬送し、第２の基板を基板冷却領域に搬送する。例えば、第１の基板は、基板冷却領域に設けられた基板処理装置３０の搬入出口（つまり、基板搬送口３１ｃ）から基板加熱領域に搬送され、第２の基板は、基板加熱領域において加熱された後に、基板加熱領域から基板冷却領域に搬送される。換言すれば、第２の基板は、第１の基板が基板処理装置３０に搬入される前に基板加熱領域において加熱されており、例えば、基板処理装置３０に搬入された第１の基板が基板冷却領域から基板加熱領域に搬送されるときに基板加熱領域から基板冷却領域に搬送される。第１の基板及び第２の基板の搬送は同時であってもよく異なるタイミングであってもよい。ステップＳ４において、基板加熱領域において第１の基板を加熱するとともに基板冷却領域において第２の基板を冷却する。詳細には、密閉部３８は、第２の基板を密閉した後に第１の圧力及び第２の圧力とは異なる第３の圧力まで昇圧される。そして、第２の基板が冷却される。ステップＳ５において、第１の基板を第２分割領域Ｒ１ｂ、第３分割領域Ｒ１ｃ又は基板冷却領域に移動させるとともに、第２の基板を基板冷却領域から基板処理装置３０の搬入出口を介してＶＴＭチャンバ（つまり、真空搬送チャンバ２０）に搬出する。

【0059】

（効果）
以上説明したように、上記実施形態に係る基板処理装置は、チャンバと、加熱機構と、冷却機構と、隔壁と、を有する。チャンバは、少なくとも一つの基板加熱領域及び少なくとも一つの基板冷却領域を含むチャンバを有する。加熱機構は、少なくとも一つの基板加熱領域において第１の基板を加熱するように構成される。冷却機構は、第１の基板を加熱している間に、少なくとも一つの基板冷却領域において第２の基板を冷却するように構成される。隔壁は、チャンバ内に設けられ、少なくとも一つの基板加熱領域と少なくとも一つの基板冷却領域とを熱的及び圧力的に分離するように構成される。このため、実施形態に係る基板処理装置は、１つのチャンバ内で基板に対して加熱処理及び冷却処理を実行することができる。基板処理システムにおいて加熱処理チャンバと冷却処理チャンバとが別個に設けられる場合、加熱処理チャンバと冷却処理チャンバとの間での基板の搬送に時間がかかるため、基板処理システムのスループットが低下する。上記実施形態に係る基板処理装置は、１つのチャンバ内で隔壁により熱的及び圧力的に分離された基板加熱領域及び基板冷却領域において、基板に対して加熱処理及び冷却処理を連続的に実行する。このため、本実施形態によれば、異なるチャンバ間での基板の搬送を省略することができ、基板処理システムのスループットを向上させることができる。

【0060】

また、上記実施形態に係る基板処理装置は、少なくとも一つの基板冷却領域内に設けられ、基板の冷却時に基板を密閉するように構成される密閉部をさらに有する。このため、実施形態に係る基板処理装置は、基板加熱領域及び基板冷却領域を隔壁及び密閉部により二重に分離することができ、基板の冷却効率を向上させることができる。すなわち、冷却時は、内部隔壁により狭い領域を形成することで短時間で昇圧しながら、基板の冷却を実行することができる。さらに、基板加熱領域と基板冷却領域とを隔離することで、基板加熱領域で昇華したガスが基板冷却領域にある基板に再付着することを防止している。つまり、密閉部の内部の圧力＞基板加熱領域の圧力という関係が成立することで、密閉部の内部の密閉空間へガスが回り込まない構造となっている。さらに、二重隔壁を構成することで、密閉部の内部の密閉空間を基板加熱領域と隔離することができ、さらにデポ付着防止に寄与している。

【0061】

また、上記実施形態に係る基板処理装置は、少なくとも一つの基板加熱領域と少なくとも一つの基板冷却領域との間で基板を搬送するように構成された搬送機構をさらに有する。そして、密閉部は、第１の可動部材と第２の可動部材を含む。第１の可動部材及び前記第２の可動部材は、冷却機構による基板の冷却時に互いに接近して基板を密閉するように構成され、搬送機構による基板の搬送時に互いに離間して密閉を解除するように構成される。このため、実施形態に係る基板処理装置は、１つのチャンバ内で基板加熱領域と基板冷却領域との間で基板を搬送して基板に対して加熱処理及び冷却処理を連続的に実行することができる。

【0062】

また、上記実施形態に係る基板処理装置において、搬送機構は、複数の基板を保持するように構成された保持部と、保持部を回転させるように構成された回転機構とを含む。このため、実施形態に係る基板処理装置は、１つのチャンバ内で基板加熱領域と基板冷却領域との間で保持部の回転により基板を搬送して基板に対して加熱処理及び冷却処理を連続的に実行することができる。

【0063】

また、上記実施形態に係る基板処理装置において、第１の可動部材及び第２の可動部材は、保持部と対向する端面にシール部材を有する。そして、第１の可動部材及び第２の可動部材は、冷却機構による基板の冷却時に互いに接近し且つシール部材を保持部に接触させることで、基板を密閉するように構成される。このため、実施形態に係る基板処理装置は、基板の冷却効率をより向上させることができる。

【0064】

また、上記実施形態に係る基板処理装置において、少なくとも一つの基板加熱領域は、少なくとも一つの基板昇温領域及び少なくとも一つの基板保温領域を含む。そして、加熱機構は、少なくとも一つの基板昇温領域において基板を昇華温度まで昇温するように構成された昇温機構と、少なくとも一つの基板保温領域において基板を昇華温度に維持するように構成された保温機構とを含む。このため、実施形態に係る基板処理装置は、少なくとも一つの基板保温領域を設けることで、基板保温領域の数に応じた複数の基板を同時に且つ効率的に加熱することができる。

【0065】

また、上記実施形態に係る基板処理装置において、昇温機構は、基板を加熱可能な特定の波長を有する光を放射する放射源を含み、保温機構は、抵抗加熱要素を含む。このため、実施形態に係る基板処理装置は、基板の加熱効率をより向上させることができる。

【0066】

また、上記実施形態に係る基板処理装置は、昇温機構、保温機構、及び冷却機構を同時に動作させるように構成された制御部を有する。このため、実施形態に係る基板処理装置は、基板に対して加熱処理及び冷却処理を連続的に実行する場合の処理時間を短縮することができる。

【0067】

また、上記実施形態に係る基板処理装置において、チャンバは、外部と基板の受け渡しを行う基板搬送口を有する。基板搬送口は、少なくとも一つの基板冷却領域内に設けられる。このため、実施形態に係る基板処理装置は、基板冷却領域において冷却された基板を基板搬送口から円滑に搬出することができる。

【0068】

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【符号の説明】

【0069】

３０ 基板処理装置
３１ チャンバ
３１ｃ 基板搬送口
３２ 搬送機構
３２ａ 回転台（保持部）
３２ｂ 回転機構
３３ 昇温機構（加熱機構）
３３ａ ＬＥＤヒータ（放射源）
３４、３５ 保温機構（加熱機構）
３６ 位置合わせ機構
３７ 冷却板（冷却機構）
３８ 密閉部
３８ａ 上側可動部材（第１の可動部材）
３８ｂ 下側可動部材（第２の可動部材）
３８ａ－１、３８ｂ－１ シール部材
Ｐ 隔壁
Ｒ１ 第１領域（基板加熱領域）
Ｒ１ａ 第１分割領域（基板昇温領域）
Ｒ１ｂ 第２分割領域（基板保温領域）
Ｒ１ｃ 第３分割領域（基板保温領域）
Ｒ２ 第２領域（基板冷却領域）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】